本發(fā)明涉及一種監(jiān)控預(yù)警技術(shù)，具體地說是一種基于城市地下綜合管廊的吊軌式移動監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

城市綜合管廊亦稱共同溝，是指在城市地下用于集中敷設(shè)電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃?xì)獾仁姓芫€的公共隧道，是一種現(xiàn)代化、科學(xué)化、集約化的城市基礎(chǔ)設(shè)施。城市地下綜合管廊建設(shè)解決反復(fù)開挖路面、架空線網(wǎng)密集、管線事故頻發(fā)等問題，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進(jìn)城市集約高效和轉(zhuǎn)型發(fā)展，有利于提高城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量，有利于增加公共產(chǎn)品有效投資、拉動社會資本投入、打造經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動力。近年國家不斷下發(fā)政策推進(jìn)綜合管廊建設(shè)。對于城市地下綜合管廊方面的研究也在不斷的深入和進(jìn)步。

由于管廊集合了電力、燃?xì)?、城市供水排水管道、通訊和電纜等多種管線，一旦管廊內(nèi)部的管線出問題，將會給人民的生活和社會帶來很大的損失。當(dāng)前已有的管廊維護(hù)措施中多采用定點(diǎn)傳感器來檢測各管線的運(yùn)行狀況，一條管道需要大量的傳感器，這無疑增加了管廊維修的費(fèi)用，而傳感器數(shù)目太少則監(jiān)測的準(zhǔn)確率下降，不能準(zhǔn)確實(shí)時監(jiān)測管廊內(nèi)部狀況。因此，開發(fā)一套經(jīng)濟(jì)高效的地下綜合管廊監(jiān)測系統(tǒng)，對各管線的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測顯得尤為重要。

傳統(tǒng)的管廊監(jiān)控系統(tǒng)一般是通過有線與安裝在管廊上的檢測儀器連接，這些管線將會額外增加管廊的復(fù)雜性。

有人提出管廊巡檢機(jī)器人來對管廊進(jìn)行移動監(jiān)測，但是管廊內(nèi)部管線復(fù)雜，移動機(jī)器人的移動容易受地面上存在障礙物阻礙，移動穩(wěn)定性差。且一般的巡檢機(jī)器人無法對含有樓梯梯段的管廊部分進(jìn)行監(jiān)測。

用飛行器對城市綜合管廊進(jìn)行監(jiān)測是一個理想但是很難實(shí)施的想法。因?yàn)轱w行器很難在管廊內(nèi)這樣一個狹小的空間進(jìn)行飛行，若缺少人為操控，飛行器碰撞其他物體損壞的幾率將增大。

傳統(tǒng)的管廊檢測系統(tǒng)只能對檢測儀器安裝所在的固定位置的各物理參數(shù)進(jìn)行檢測，無法獲得管廊內(nèi)部各個位置的數(shù)據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中管廊檢測系統(tǒng)只能對檢測儀器安裝所在的固定位置的各物理參數(shù)進(jìn)行檢測，無法獲得管廊內(nèi)部各個位置的數(shù)據(jù)等不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種擴(kuò)大監(jiān)測范圍、提高監(jiān)測的可靠性、穩(wěn)定性以及精準(zhǔn)性的基于城市地下綜合管廊的吊軌式移動監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明一種基于城市地下綜合管廊的吊軌式移動監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，包括吊軌、檢測裝置和控制中心，其中檢測裝置集成檢測地下綜合管廊相應(yīng)參數(shù)的檢測儀、主處理器以及第一通信模塊，檢測儀與主處理器進(jìn)行雙向通訊連接，主處理器與第一通信模塊進(jìn)行雙向通信連接；控制中心包括第二通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、指令輸入模塊以及顯示預(yù)警模塊，其中數(shù)據(jù)處理模塊與第二通信模塊進(jìn)行雙向通信連接，指令輸入模塊連接至數(shù)據(jù)處理器的信號輸入端，顯示預(yù)警模塊連接至所述數(shù)據(jù)處理器的信號輸出端；檢測裝置和控制中心通過第一通信模塊與第二通信模塊之間雙向通信連接；檢測裝置通過吊軌活動安裝于管廊中。

檢測裝置根據(jù)地下綜合管廊需要檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行儀器安裝，通過控制系統(tǒng)控制檢測儀電路的通斷使其中一種或任意組合儀器工作。

檢測儀包括溫度檢測儀、濕度檢測儀、水位檢測儀、氣體濃度檢測儀以及攝像頭，上述各部件分別與主處理器進(jìn)行雙向通信連接。

檢測裝置還包括gps定位模塊，控制中心設(shè)有bim3d模型，gps定位模塊檢測到的位置信息與控制中心bim3d模型中的位置對應(yīng)。

還具有驅(qū)動小車，吊軌設(shè)置在綜合管廊的頂部，驅(qū)動小車移動安裝于吊軌上，驅(qū)動小車下部通過吊壁安裝檢測裝置。

檢測裝置采用蓄電池供電，自動充電，即當(dāng)檢測裝置電量低于下限時，沿吊軌移動至充電區(qū)域到達(dá)軌道指定的位置，檢測裝置上充電口與插排口處于同一高度，通過檢測裝置內(nèi)部的伸縮裝置將插頭從充電口推出，連接電源插排，進(jìn)行充電。

攝像頭安裝在檢測裝置的下部，并能夠進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明采用吊軌部件使檢測裝置移動監(jiān)測的范圍擴(kuò)大到管廊的任意位置，消除了因底部管線阻礙而耽誤監(jiān)測進(jìn)程的現(xiàn)象。

2.本發(fā)明引用定位技術(shù)以及bim技術(shù)，可以實(shí)時顯示檢測裝置在3d模型當(dāng)中的位置，出現(xiàn)問題時能準(zhǔn)確定位，提高了監(jiān)控預(yù)警的精度，通過移動監(jiān)測可以大大減少管廊大量儀器的投入。

3.本發(fā)明將吊軌安裝在城市綜合管廊頂部，通過檢測裝置在吊軌上運(yùn)動可以對管廊內(nèi)部進(jìn)行移動檢測從而減少管廊內(nèi)和管道上分段安裝溫度、濕度、氣體濃度等檢測儀以及攝像頭的數(shù)量，節(jié)約資源的同時使管廊監(jiān)測可控性更強(qiáng)；通過吊軌運(yùn)動可以不受管廊底部管柱管線的碰撞約束，可以覆蓋含有樓梯梯段的管廊，使得檢測的范圍更廣；預(yù)警部分通過利用bim技術(shù)對管廊進(jìn)行3d建模，以及通過定位系統(tǒng)對裝置實(shí)時定位可以使得監(jiān)測的精確性更高，獲得準(zhǔn)確的預(yù)警效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明檢測裝置與控制中心運(yùn)作的原理框圖；

圖2為本發(fā)明吊軌部分結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明檢測裝置的電氣結(jié)構(gòu)框圖。

其中，1為軌道，2為驅(qū)動部分，3為檢測裝置車輪，4為主處理器，5為濕度檢測，6為氣體濃度檢測儀，7為溫度檢測儀，8為水位檢測儀，9為攝像頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

如圖1所示，本發(fā)明一種基于城市地下綜合管廊的吊軌式移動監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，包括吊軌、檢測裝置和控制中心，其中檢測裝置集成檢測地下綜合管廊相應(yīng)參數(shù)的檢測儀、主處理器以及第一通信模塊，檢測儀與主處理器進(jìn)行雙向通訊連接，主處理器與第一通信模塊進(jìn)行雙向通信連接；控制中心包括第二通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、指令輸入模塊以及顯示預(yù)警模塊，其中數(shù)據(jù)處理模塊與第二通信模塊進(jìn)行雙向通信連接，指令輸入模塊連接至數(shù)據(jù)處理器的信號輸入端，顯示預(yù)警模塊連接至所述數(shù)據(jù)處理器的信號輸出端；檢測裝置和控制中心通過第一通信模塊與第二通信模塊之間雙向通信連接；檢測裝置通過吊軌活動安裝于管廊中。

由于地下綜合管廊底部需要布置大量管線，本發(fā)明將軌道設(shè)置在綜合管廊的頂部，可以避免將軌道設(shè)置在綜合管廊底部時因管線雜亂而出現(xiàn)運(yùn)動不暢的問題。相對于管廊巡檢機(jī)器人，通過吊軌移動的方式還適用于含有樓梯段的管廊部分，檢測裝置通過在吊軌上移動可以實(shí)現(xiàn)對綜合管廊的全面監(jiān)控。

本實(shí)施例中，如圖3所示，檢測裝置上的檢測儀包括溫度檢測儀、濕度檢測儀、水位檢測儀、氣體濃度檢測儀以及攝像頭，上述各部分均與主處理器之間雙向通信連接，主處理器與第一通信模塊之間雙向通信連接。

主處理器與檢測儀及攝像頭之間為雙向通訊連接。檢測儀及攝像頭將數(shù)據(jù)傳輸給主處理器，主處理器通過線路控制檢測儀及攝像頭電源通斷。

控制中心設(shè)于管廊監(jiān)控室，控制中心的第二通信模塊與檢測裝置的第一通信模塊之間雙向通信連接，以無線通信方式進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)處理器與第二通信模塊雙向連接，即第二通信模塊向數(shù)據(jù)處理器傳輸收到的信號，數(shù)據(jù)處理器可以向第二通信模塊傳輸指令信號。指令輸入模塊與數(shù)據(jù)處理器單向連接，即操作人員可以通過鍵盤操、觸摸屏、語音或者是遠(yuǎn)程手機(jī)端對數(shù)據(jù)處理器發(fā)送指令。數(shù)據(jù)處理器與顯示報警模塊單向連接，即數(shù)據(jù)處理將處理過的信號通過顯示器顯示。當(dāng)檢測裝置傳輸?shù)臋z測數(shù)據(jù)信號超過正常范圍，數(shù)據(jù)處理裝置將向顯示預(yù)警模塊發(fā)出警報信號，顯示預(yù)警模塊將會高亮顯示超過正常范圍的數(shù)據(jù)，并發(fā)出警告語音播報。

在顯示報警模塊中，管廊以bim3d模型顯示在屏幕上。檢測裝置上裝有g(shù)ps系統(tǒng)能夠?qū)崟r定位，并對應(yīng)bim3d模型中的位置，通過在顯示報警模塊上點(diǎn)擊檢測裝置，在旁邊的對話框中將顯示該檢測裝置獲得的檢測數(shù)據(jù)。也可以點(diǎn)擊裝置總表，選擇獲得該地區(qū)各檢測裝置檢測獲得的數(shù)據(jù)。當(dāng)其中一個檢測裝置檢測得到的數(shù)據(jù)超出正常范圍，數(shù)字三維模型上對應(yīng)的該檢測裝置將會高亮顯示并彈出警告符號，并對該數(shù)據(jù)進(jìn)行語音警告播報，同時向控制人員發(fā)送報警短信。

如圖2所示，本發(fā)明還具有驅(qū)動小車，吊軌設(shè)置在綜合管廊的頂部，驅(qū)動小車移動安裝于吊軌上，驅(qū)動小車下部通過吊壁安裝檢測裝置。

檢測裝置通過驅(qū)動裝置在吊軌之間移動，驅(qū)動裝置受控制中心控制，可以按照控制中心設(shè)置的程序進(jìn)行循環(huán)檢查，也可以通過指令輸入模塊發(fā)送命令操控檢測裝置進(jìn)行移動。檢測裝置上的檢測儀的種類可以根據(jù)地下綜合管廊需要監(jiān)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆卸和安裝。監(jiān)測用的攝像頭最好安裝在檢測裝置的下部，受控制中心控制，能按照指令調(diào)整監(jiān)控方向、電源開閉。攝像頭能夠進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)，這樣可以使得監(jiān)測的范圍最大。

檢測裝置裝有驅(qū)動系統(tǒng)，可以通過控制中心操縱檢測裝置在軌道上運(yùn)動，對綜合管廊進(jìn)行移動監(jiān)測。

檢測裝置的驅(qū)動以及檢測儀器和攝像頭工作的動力來自于蓄電池。當(dāng)檢測裝置電量低于某一限度，檢測裝置將通過gps導(dǎo)航到地下管廊內(nèi)部設(shè)置的充電區(qū)域進(jìn)行充電。